ทำความเข้าใจเกี่ยวกับระยะห่างของตลับลูกปืน

อุปกรณ์

Portable balancer & Vibration analyzer Balanset-1A

$2,358.31

อะไหล่

Vibration sensor

$107.47

อะไหล่

Optical Sensor (Laser Tachometer)

$148.07

อุปกรณ์

Balanset-4

$8,123.32

อะไหล่

Magnetic Stand Insize-60-kgf

$54.93

อะไหล่

Reflective tape

$11.94

อุปกรณ์

Dynamic balancer “Balanset-1A” OEM

$2,071.73

คำจำกัดความ: ระยะห่างของตลับลูกปืนคืออะไร?

ระยะห่างของตลับลูกปืน (เรียกอีกอย่างว่า ระยะห่างภายใน หรือ ระยะคืบของตลับลูกปืน) คือระยะทางทั้งหมดที่วงแหวนตลับลูกปืนวงหนึ่งสามารถเคลื่อนได้เมื่อเทียบกับวงแหวนอีกวงหนึ่งในทิศทางรัศมี (ระยะห่างในแนวรัศมี) หรือทิศทางแกน (ระยะห่างในแนวแกน) ก่อนที่ชิ้นส่วนกลิ้งจะสัมผัสกับรางทั้งสองพร้อมกัน พูดง่ายๆ ก็คือ ปริมาณของ “ความหลวม” หรือ “ระยะคืบ” ที่เกิดขึ้นในตลับลูกปืนก่อนการประกอบ ซึ่งทำให้เกิดการขยายตัวเนื่องจากความร้อน การเบี่ยงเบนของน้ำหนัก และผลกระทบจากการประกบกัน.

ระยะห่างที่เหมาะสมของตลับลูกปืนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพการทำงานของตลับลูกปืนที่ดีที่สุด ซึ่งส่งผลต่อการกระจายน้ำหนัก แรงเสียดทาน เสียงรบกวน ความแม่นยำในการทำงาน และอายุการใช้งาน ระยะห่างที่น้อยเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและเสียหายก่อนเวลาอันควร ระยะห่างที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดเสียงรบกวน, การสั่นสะเทือน, และการวางตำแหน่งเพลาที่ไม่ถูกต้อง.

ประเภทของระยะห่างของตลับลูกปืน

1. ระยะห่างภายในแนวรัศมี

ประเภทที่ระบุบ่อยที่สุด:

• คำนิยาม: ระยะทางของวงแหวนด้านในสามารถเคลื่อนที่ในแนวรัศมีได้เมื่อเทียบกับวงแหวนด้านนอก
• การวัด: โดยยึดการแข่งขันหนึ่งไว้ ให้วัดการเคลื่อนตัวในแนวรัศมีสูงสุดของการแข่งขันอื่น
• ค่าทั่วไป: 5-50 ไมโครเมตร (0.0002-0.002 นิ้ว) สำหรับตลับลูกปืนขนาดเล็กถึงขนาดกลาง
• ส่งผลกระทบต่อ: ความแข็งในแนวรัศมี การกระจายน้ำหนัก ความแม่นยำในการวิ่งแนวรัศมี

2. ระยะห่างภายในแนวแกน

สิ่งสำคัญสำหรับตลับลูกปืนบางประเภท:

• คำนิยาม: ระยะทางของวงแหวนด้านในสามารถเคลื่อนที่ตามแนวแกนเทียบกับวงแหวนด้านนอกได้
• เกี่ยวข้องกับ: ตลับลูกปืนสัมผัสเชิงมุม ตลับลูกปืนลูกกลิ้งเรียว
• การปรับปรุง: มักจะปรับได้โดยการเสริมชิมหรือขันน็อตให้แน่น
• ส่งผลกระทบต่อ: ความแข็งแกน, พรีโหลด, ความสามารถในการขับเคลื่อน

การจำแนกประเภทการเคลียร์

ตลับลูกปืนผลิตด้วยระดับระยะห่างมาตรฐาน:

กลุ่มการรับรองมาตรฐาน ISO

• ซี2: ระยะห่างน้อยกว่าปกติ (แคบกว่า)
• CN (ปกติ): ระยะห่างมาตรฐานสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่
• ซี3: ระยะห่างมากกว่าปกติ (หลวมกว่า)
• ซี4: ระยะห่างมากกว่า C3 (หลวมกว่า)
• ซี5: ระยะห่างมากกว่า C4 (ระยะห่างมาตรฐานสูงสุด)

เกณฑ์การคัดเลือก

เลือกการอนุมัติให้เหมาะสมกับการใช้งาน:

• C2 (แน่น): การใช้งานที่มีเสียงรบกวนต่ำ จำเป็นต้องวิ่งออกเพลาให้น้อยที่สุด อุณหภูมิการทำงานต่ำ
• CN (ปกติ): มาตรฐานสำหรับการใช้งานอุตสาหกรรมทั่วไปส่วนใหญ่
• C3 (หลวม): การรบกวนสูง อุณหภูมิการทำงานสูง ภาระหนัก ตลับลูกปืนทรงกลม
• ซี4, ซี5: อุณหภูมิที่สูงมาก การรบกวนที่รุนแรงมาก ตลับลูกปืนขนาดใหญ่ที่มีการขยายตัวเนื่องจากความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ

ปัจจัยที่มีผลต่อการกวาดล้างการปฏิบัติงาน

ระยะห่างเริ่มต้นเทียบกับระยะห่างในการทำงาน

การเปลี่ยนแปลงระยะห่างจากการติดตั้งจนถึงการใช้งาน:

ปัจจัยการลดการกวาดล้าง

• การติดตั้งแบบสอดแทรก (เพลา): พอดีกับเพลา ขยายวงแหวนด้านใน ลดระยะห่าง (โดยทั่วไป 70-80% ของการรบกวน)
• ความพอดีของการรบกวน (ตัวเรือน): การใส่ที่พอดีในตัวเรือนทำให้วงแหวนด้านนอกถูกบีบอัด ทำให้ระยะห่างลดลง (โดยทั่วไปคือ 10-20% ของการรบกวน)
• อุณหภูมิในการทำงาน: วงแหวนด้านใน (หมุนด้วยเพลา) โดยทั่วไปจะร้อนกว่าวงแหวนด้านนอก การขยายตัวของเฟืองท้ายจะลดระยะห่าง
• โหลด: การโหลดที่ใช้จะทำให้วงแหวนเกิดการเสียรูปอย่างยืดหยุ่น ส่งผลให้ระยะห่างที่มีประสิทธิภาพลดลง

ปัจจัยเพิ่มการกวาดล้าง

• การสึกหรอของตลับลูกปืน: การกำจัดวัสดุช่วยเพิ่มการกวาดล้างเมื่อเวลาผ่านไป
• การเสียรูปพลาสติก: การกัดหรือการบุบช่วยเพิ่มการกวาดล้าง
• การคืบคลานของเผ่าพันธุ์: การรบกวนที่ไม่เพียงพอทำให้การแข่งขันหมุนเวียนไปตามความเหมาะสมและทำให้เกิดร่อง

การคำนวณระยะห่างในการดำเนินงาน

การอนุมัติการดำเนินการขั้นสุดท้ายจะต้องคำนึงถึงผลกระทบทั้งหมด:

• ระยะห่างในการทำงาน = ระยะห่างเริ่มต้น – การลดความพอดี – การลดความร้อน + การสึกหรอ
• การออกแบบที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าระยะห่างการทำงานขั้นสุดท้ายมีค่าเป็นบวกเล็กน้อย
• ระยะห่างการทำงานเป็นศูนย์หรือติดลบทำให้เกิดแรงพรีโหลด เพิ่มแรงเสียดทานและความร้อน

ผลกระทบจากการกวาดล้างที่ไม่ถูกต้อง

ระยะห่างน้อยเกินไป (แบริ่งแน่น)

• แรงเสียดทานมากเกินไป: ภาระสัมผัสที่สูงทำให้เกิดแรงเสียดทานและความร้อนเพิ่มขึ้น
• ความร้อนสูงเกินไป: สามารถทำอุณหภูมิทำลายล้างได้ (> 120°C)
• อาการอ่อนเพลียก่อนวัยอันควร: การรับน้ำหนักที่สูงทำให้อายุการใช้งานของลูกปืนลดลง
• เสียงรบกวน: ตลับลูกปืนที่แน่นอาจทำให้เกิดเสียงแหลมสูง
• ความเสี่ยงต่อการเกิดอาการชัก: กรณีรุนแรงอาจนำไปสู่การชักได้

ระยะห่างมากเกินไป (แบริ่งหลวม)

• การรับแรงกระแทก: องค์ประกอบการกลิ้งส่งผลกระทบต่อการแข่งขันภายใต้การกลับโหลด
• เสียงรบกวน: เสียงกระทบหรือเสียงเคาะที่ได้ยิน
• การสั่นสะเทือน: แรงสั่นสะเทือนที่เพิ่มขึ้นจากแรงกระแทกและการกระจายน้ำหนักที่ไม่สม่ำเสมอ
• ความแม่นยำลดลง: มากเกินไป การวิ่งออกของเพลา และความผิดพลาดในการวางตำแหน่ง
• การสึกหรอที่เร่งขึ้น: แรงกระแทกและการลื่นไถลเร่งการสึกหรอ
• ความเสียหายของกรง: ระยะห่างที่มากเกินไปอาจทำให้กรงเสียหายได้

วิธีการวัด

ก่อนการติดตั้ง (ลูกปืนที่ไม่ได้ติดตั้ง)

การวัดระยะห่างในแนวรัศมี

• รองรับวงแหวนด้านนอก ใช้แรงรัศมีเล็กน้อยกับวงแหวนด้านใน
• วัดการเคลื่อนที่ด้วยตัวบ่งชี้หน้าปัด
• ค่าทั่วไป: 10-30 µm สำหรับตลับลูกปืนขนาดกลาง
• เปรียบเทียบกับข้อกำหนดของผู้ผลิต

วิธีการรับรู้ (เชิงคุณภาพ)

• ยึดการแข่งขันหนึ่งและเคลื่อนการแข่งขันอื่นด้วยมือ
• ช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์สามารถประเมินได้ว่าการกวาดล้างเหมาะสมหรือไม่
• ไม่แม่นยำแต่มีประโยชน์สำหรับการตรวจสอบอย่างรวดเร็ว

หลังการติดตั้ง

วิธีการเคลื่อนที่ตามแนวแกน

• สำหรับตลับลูกปืนที่ติดตั้ง ให้ใช้แรงตามแนวแกน
• วัดการเคลื่อนที่ตามแนวแกน (สัมพันธ์กับระยะห่างในแนวรัศมี)
• ต้องเข้าถึงปลายเพลา

การวิเคราะห์การสั่นสะเทือน

• ระยะห่างที่มากเกินไปแสดงถึงการสั่นสะเทือนความถี่สูงที่เพิ่มขึ้น
• ลายเซ็นผลกระทบใน รูปคลื่นเวลา
• การเปลี่ยนแปลงความถี่ธรรมชาติของแบริ่ง

แนวทางการเลือกการอนุมัติ

การพิจารณาการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ

• ประเมินการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแบริ่ง (โดยทั่วไป 20-60°C เหนืออุณหภูมิแวดล้อม)
• คำนวณการขยายตัวที่แตกต่างกันระหว่างวงแหวนด้านในและด้านนอก
• เลือกระยะห่างเริ่มต้นเพื่อให้ได้ระยะห่างการทำงานที่เหมาะสมที่สุด
• กฎหลัก: การลดระยะห่าง 1 µm ต่อความแตกต่างของอุณหภูมิ 1°C สำหรับตลับลูกปืนเจาะขนาด 100 มม.

การชดเชยการรบกวน

• กระชับเพลาให้แน่น: ใช้ C3 หรือ C4 เพื่อชดเชยการขยายตัวของวงแหวนด้านใน
• เพลาหลวมพอดี: CN หรือ C2 อาจเหมาะสม
• ผลกระทบของความพอดีของตัวเรือนโดยทั่วไปจะน้อยกว่าความพอดีของเพลา

การเลือกเฉพาะแอปพลิเคชัน

• การใช้งานที่แม่นยำ: C2 หรือ CN สำหรับการวิ่งออกขั้นต่ำ
• มอเตอร์ไฟฟ้า: C3 มักเกิดขึ้นเนื่องจากเพลาแน่นเกินไปและอุณหภูมิสูงขึ้น
• บริการอุณหภูมิสูง: C4 หรือ C5 เพื่ออธิบายการขยายตัวเนื่องจากความร้อน
• โหลดหนัก: C3 หรือ C4 การลดระยะห่างภายใต้ภาระที่ยอมรับได้

ความสัมพันธ์กับการสั่นสะเทือนและการวินิจฉัย

ผลกระทบต่อลักษณะการสั่นสะเทือน

• ระยะห่างที่มากเกินไปทำให้เกิดการตอบสนองการสั่นสะเทือนแบบไม่เชิงเส้น
• หลายรายการ ฮาร์โมนิกส์ จากการรับแรงกระแทก
• สัญญาณรบกวนความถี่สูงแบบบรอดแบนด์
• การสั่นสะเทือนที่ไม่แน่นอนไม่สมดุลกับความเร็ว

ตัวบ่งชี้การวินิจฉัย

• การเพิ่มขึ้นของระดับการสั่นสะเทือนโดยรวมเมื่อเวลาผ่านไป บ่งชี้ถึงการสึกหรอที่เพิ่มขึ้น
• แรงกระแทกความถี่สูงบ่งชี้ว่ามีระยะห่างมากเกินไป
• การเปลี่ยนแปลงความแข็งของตลับลูกปืนส่งผลต่อ ความเร็ววิกฤต
• การตรวจวัดอุณหภูมิเผยให้เห็นแบริ่งที่แน่นหนา (อุณหภูมิสูง) เทียบกับปกติ

ระยะห่างของตลับลูกปืนเป็นข้อกำหนดสำคัญที่ต้องเลือกและตรวจสอบอย่างถูกต้องเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพของตลับลูกปืนที่ดีที่สุด การทำความเข้าใจว่าระยะห่างส่งผลต่อการสั่นสะเทือน เสียง และอายุการใช้งานของตลับลูกปืนอย่างไร จะช่วยให้เลือกตลับลูกปืนได้ดีขึ้น มีแนวทางการติดตั้งที่เหมาะสม และวิเคราะห์สภาพตลับลูกปืนได้อย่างมีประสิทธิภาพ.

---

← กลับสู่ดัชนีหลัก